Egy új technológiával a jövőben nem lesz kérdés, mire használják az uránt: atomenergia-termelésre, vagy nukleáris fegyver gyártására. Közben onkológusoknak is segít.
Ritka az olyan technológiai áttörés, amely egyszerre szolgálja a globális biztonságpolitikai célokat és a modern orvostudomány legsürgetőbb igényeit. Egy belga nukleáris kutatóközpont legutóbbi lépése megütötte ezt a szintet, így a szakemberek be is nyújtották a szabályozó hatóságoknak a biztonsági értékelést, amely lehetővé teszi a BR2 kutatóreaktor átállítását alacsony dúsítású uránüzemanyag termelésére. A döntés véget vethet egy évtizedek óta húzódó dilemmának, amely nemzetközi ellenőrzést követel a nukleáris fegyver gyártására is alkalmas urándúsítás miatt.
Mindeközben és nem mellesleg: ez a megoldás a rákszűrésekhez elengedhetetlen izotópok folyamatos ellátását is biztosítja.
A nukleáris fegyverek terjedésének megakadályozása érdekében a nemzetközi közösség régóta törekszik rá, hogy a polgári célú kutatóreaktorokban a fegyvergyártásra is alkalmas, magasan dúsított uránt biztonságosabb alternatívával váltsák fel. Az amerikai Argonne Nemzeti Laboratórium mérnökei tíz éve dolgoznak együtt belga kutatókkal azon, hogy a váltás ne menjen a teljesítmény rovására. A projekt ebben a folyamatban jelent áttörést, és a fentebb írt BR2 Európa egyik legösszetettebb és legnagyobb teljesítményű rendszere.
A reaktor stratégiai jelentőségét jól mutatja, hogy ez a létesítmény állítja elő a világ molibdén-99 készletének körülbelül egynegyedét. Ebből az izotópból keletkezik a technécium-99m, amelyet a kórházak világszerte szívbetegségek és rákos megbetegedések diagnosztizálására használnak. Emellett olyan terápiás izotópok gyártása is itt zajlik, mint a lutécium-177 és a terbium-161 – amelyek a modern onkológiai kezelések tartópillérei.
Komplex műszaki kihívás a biztonságos urándúsítás jegyében
Egy nukleáris reaktor üzemanyag-rendszerének átalakítása rendkívüli mérnöki precizitást igényel, a BR2 esetében pedig a reaktormag különleges rugalmassága okozott fejtörést a szakértőknek. A berendezés évente hétszer üzemel, harmincnapos ciklusokban, és minden egyes leállás után a felhasználói igényeknek megfelelően konfigurálják újra a magot. Ez a változékonyság megnehezíti a biztonsági modellezést, hiszen az új, alacsony dúsítású üzemanyagnak minden lehetséges üzemmódban stabilan kell teljesítenie.
„A BR2 lenyűgöző reaktor, rendkívül rugalmas maggal. Olyan tervre van szükségünk, amely tükrözi a reaktor tényleges használati módját, majd be kell bizonyítanunk, hogy a felhasználási módok széles skáláján megfelel a biztonsági követelményeknek” – közölte Jeremy Licht, az Argonne Nemzeti Laboratórium munkatársa.
A szakember – aki a kutatóreaktor-módszertani csoportot vezeti – kiemelte, hogy a mostani siker az Argonne által fejlesztett, nemzetközileg elismert szoftverkódoknak és tízéves elemzői munkának köszönhető. Bár a folyamat még nem zárult le, az üzemanyag minősítése és a biztonsági elemzések befejezése lehetővé tette a hivatalos engedélykérelem benyújtását a Szövetségi Nukleáris Ellenőrzési Ügynökséghez.
Félvezetők és globális hatások
Az orvosi célú felhasználás mellett a reaktor a zöld átállásban is szerepet kap. A szilíciumadalékolás során olyan félvezető anyagokat hoznak létre a létesítményben, amelyek nélkülözhetetlenek az elektromos járművek, a szélturbinák és a nagy teljesítményű elektronikai eszközök gyártásához. A biztonságosabb üzemanyag használata tehát nemcsak a katonai célú visszaélések kockázatát csökkenti, hanem a technológiai fejlődés fenntarthatóságát is garantálja.
„Még nem végeztünk, de az üzemanyag minősítésének és az átállás biztonsági elemzésének lezárása hatalmas mérföldkő” – nyilatkozta Licht.
A tervek szerint a belga hatóságok 2027-ben adják meg a végleges jóváhagyást, amit a rendszerek tényleges átalakítása követ. Európában jelenleg három másik hasonlóan komplex kutatóreaktor működik; a belga projekt sikere számukra is mintaként szolgálhat, bizonyítva, hogy a legbonyolultabb nukleáris rendszerek is működtethetők fegyvergyártásra alkalmatlan üzemanyaggal – a hatékonyság feladása nélkül.
Képünk illusztráció: a fotón a szintén belga Doeli atomerőmű látható. Forrás: Sjoerd Verhelst / Unsplash
„A magyar beruházás nagyon előrehaladott, ugyanakkor rendkívül komplex. Sok mindent újra kell gondolnunk ebben a projektben, rengeteg megoldandó feladat van, hogy az előnyt, amire Magyarország szert tett, valódi hozzáadott értékké, profittá tudjuk kovácsolni.”